우리가 일상생활에서 접하는 모든 물체가 항상 정지해 있는 것은 아닙니다. 어떤 물체는 처음에는 정지해 있다가 움직이면 움직일 수 있습니다. 중요한 것은 움직인 후에 원래 위치로 되돌아오는지 여부입니다. 이는 운동의 종류에 따라 달라집니다. 물체 균형의 종류 즉.
정지 상태에 있는 물체에 외부 충격(합력 또는 합력 모멘트)이 가해지면 물체는 움직입니다. 움직인 후에는 세 가지 가능성이 있습니다. (1) 물체가 원래 위치로 돌아오는 경우, (2) 물체가 원래 위치에서 멀어지는 경우, (3) 물체가 새로운 위치에 머무르는 경우입니다. 만약 물체가 움직인 후 원래 위치로 돌아온다면, 그 물체는 정지 상태에 있는 것입니다. 안정 평형만약 물체가 이동한 후 원래 위치에서 더 멀어지면, 그 물체는 제자리에 있는 것입니다. 불안정한 균형반면에, 물체를 이동시킨 후에도 그 새로운 위치에 그대로 머물러 있다면, 그 물체는 에 있는 것입니다. 중립 균형.
안정 평형
처음에 정지해 있는 물체에 힘이나 토크가 가해져 합력이나 합력 모멘트가 발생하여 물체가 움직이게 되면, 물체는 움직입니다. 물체가 안정된 평형 상태에 있다는 것은 움직인 후 원래 위치로 돌아온다는 것을 의미합니다. 물체가 원래 위치로 돌아오는 이유는 합력이나 합력 모멘트가 존재하기 때문입니다.
예시 1 :
물체가 줄에 매달려 지지대에 고정되어 있습니다. 처음에는 물체가 정지해 있습니다. 밀자 물체가 움직였다가 다시 원래 위치로 돌아옵니다. 물체의 무게중심은 물체의 중앙에 있고, 받침점은 줄과 지지대 사이에 있습니다.
물체는 수평 방향의 합력(w)으로 인해 원래 위치로 되돌아갑니다.s로프 장력(T)과 수직 방향 중력 성분(w)y이 두 힘은 크기가 같고 방향이 반대이므로 서로 상쇄됩니다.
예시 2 :
물체는 계곡에 있습니다. 처음에는 물체가 정지해 있습니다. 물체를 움직이면 좌우로 움직인 다음 원래 위치로 돌아옵니다. 물체가 원래 위치로 돌아오는 이유는 수평 방향의 알짜 중력(w) 때문입니다.x수직 방향의 중력 성분(w)y이 두 힘은 크기가 같고 방향이 반대이므로 수직항력(N)과 상쇄됩니다.
예시 3 :
처음에 물체는 정지해 있습니다. 무게중심은 물체의 중앙에 있고, 받침점은 평평한 면에 닿아 있는 물체의 바닥에 있습니다. 오른쪽으로 이동시킨 후, 물체를 오른쪽으로 들어 올립니다. 만약 무게중심이 여전히 받침점의 왼쪽에 있다면, 중력에 의한 알짜 모멘트 때문에 물체는 원래 위치로 돌아갈 수 있습니다. 이 경우, 받침점은 회전축 역할을 합니다.
반대로, 물체를 왼쪽으로 이동시키면 물체는 왼쪽으로 들어 올려집니다. 만약 위치가 무게중심 물체가 회전축의 오른쪽에 있다면 원래 위치로 돌아갈 수 있습니다. 예제 3과 같은 문제에서, 물체를 오른쪽으로 들어 올린 후에도 무게중심이 회전축을 지나지 않으면 안정적인 평형 상태를 유지합니다. 만약 오른쪽으로 들어 올린 후 무게중심이 회전축을 지나면 물체는 원래 위치에서 계속 멀어지게 됩니다. 이러한 경우, 물체는 불안정한 평형 상태에 있습니다.
불안정한 균형
물체가 불안정한 평형 상태에 있다는 것은, 처음에 정지해 있던 물체가 작용하는 합력 또는 합력 모멘트로 인해 움직이기 시작한다는 것을 의미합니다. 움직인 후에는 물체가 원래 위치로 되돌아가지 않고 오히려 원래 위치에서 멀어지는 방향으로 움직입니다.
예시 1.
물체가 처음에는 정지해 있다가 외부 충격(물체에 작용하는 합력 또는 합력 토크)으로 인해 움직이기 시작합니다. 움직인 후에도 물체는 원래 위치에서 계속 멀어집니다. 물체가 원래 위치에서 멀어지는 이유는 움직인 후 무게중심이 받침점의 오른쪽에 위치하기 때문입니다. 무게중심이 받침점의 오른쪽에 위치하면 물체를 원래 위치에서 벗어나 회전시키는 합력 토크가 발생합니다.
예시 2.
물체는 처음에 정상에 정지해 있다. 이동 후, 물체는 원래 위치에서 계속 멀어진다. 물체가 원래 위치에서 멀어지는 이유는 수평 방향(w)으로 중력 성분이 존재하기 때문이다.x).
중립 균형
어떤 물체가 외부 충격에 의해 움직인 후에도 그 새로운 위치를 그대로 유지한다면, 그 물체는 중립 평형 상태에 있다고 한다. 즉, 원래 위치로 되돌아가지도 않고, 원래 위치에서 벗어나지도 않는다.
예시 1.
평평한 표면 위에 정지해 있던 공이 외부 충격으로 인해 움직입니다. 공은 멈춘 후, 원래 위치로 돌아가지도 않고 원래 위치에서 더 멀어지지도 않은 채 새로운 위치에 그대로 머무릅니다.
결론
위의 설명을 바탕으로 다음과 같은 결론을 내릴 수 있습니다.
페르타마물체의 무게중심이 받침점 아래에 있으면, 그 물체는 항상 안정적인 평형 상태를 유지합니다. 예를 들어, 지지대에 매달린 밧줄에 걸린 물체가 그렇습니다.
케두아물체의 무게중심이 받침점 위에 있으면 물체의 균형은 상대적입니다. 물체는 안정적인 균형 상태에 있을 수도 있고, 불안정한 상태일 수도 있습니다.
케티가물체의 균형은 물체의 모양과 크기에도 달려 있습니다. 폭이 넓고 높이가 낮은 물체는 폭이 좁고 높이가 높은 물체보다 더 안정적입니다.
킴팟물체의 균형은 무게중심과 받침점 사이의 거리에 따라 달라집니다. 무게중심이 받침점에서 멀리 떨어져 있으면 물체는 불안정한 평형 상태에 놓이는 경향이 있습니다. 반대로 무게중심이 받침점에 가까우면 물체는 안정적인 평형 상태에 놓이는 경향이 있습니다.
